- •38. Перечислите основные фильтрационные и емкостные свойства нефтегазовых пластов, дайте понятие анизотропии нефтегазового пласта
- •40 Понятие напряжений и деформаций в нефтегазовых пластах
- •41. Первичные и вторичные напряжения, их связь с условиями залегания пластов и технологическими факторами.
- •42. Понятие нормальных и касательных напряжений, тензор напряжений.
- •43. Виды напряженного состояния нефтегазовых платов, тензор напряжений.
- •45. Зависимость деформаций от напряжений, упругие и пластические деформации.
- •47. Обобщенный закон Гука и область его существования.
- •48.Понятие истинных и эффективных напряжений в нефтегазовых пластах. Связь эффективных напряжений с внутрипластовым давлением.
- •50. Волновые процессы в нефтегазовых пластах, их общая характеристика и роль в нефтепромысловом деле.
- •51. Типы волн в нефтегазовых пластах
- •52. Явление поглощения упругих волн и коэффициенты, характеризующие поглощение.
- •53. Явления отражения волн и их преломления. Коэффициенты, характеризующие эти явления.
- •54. Природные и техногенные тепловые процессы в нефтегазовых пластах
- •56. Тепловые свойства нефтегазового пласта
- •57. Теплопроводность и температуропроводность минералов и нефтегазовых пластов. Явление анизотропии теплопроводности
- •77. Влияние термобарических условий на плотность пластовых нефтей
- •78.Диапазон значений вязкости колеблется в пределах (0.01-1000) мПа-с.
45. Зависимость деформаций от напряжений, упругие и пластические деформации.
Деформация – изменение формы (объёмов, размеров) под воздействием напряжений.
В случае линейной деформации можно записать относительно продольную деформацию: =1/1. Нормальные составляющие напряжения обычно вызывают деформации сжатия или растяжения х, у, z.
Касательные напряжения вызывают деформации сдвига ху, уz, хz (деформация сдвига обычно измеряется углами сдвига, т.к. из-за малости их величины tg=).
Ч то бы охарактеризовать пласт строят зависимости деформации от напряжения. По этой зависимости выделяют следующие типы поведения пласта:
Пласт, имеющий упругую деформацию. Такой вид деформации описывается законом Гука. Наклон графика характеризуется модулем Юнга.
Пласт упругопластического типа. Переход от упругого состояния в пластическое характеризуется пределом упругости .
Пласт пластического типа.
Пластическая деформация характерна упругопла- стистическим породам, таким как глина, спрессованная порода.
Для пород, слагающих пласты, нарушается закон Гука:
V/V=(3(1 - 2)/Е)р, р=(х+у+z)/3. Упругость пласта – это способность пласта сопротивляться изменению размеров тела и его формы
46. Деформационные и прочностные свойства нефтегазовых пластов.
При отсутствии высокого всестороннего давления как в условиях одноосного, так и сложного напряжённого состояния при быстром нагружении или разгрузке в большом диапазоне напряжений подчиняется закону Гука.
По мере увеличения напряжения на сжатие усиливается и деформация.
Если пласт изотропен и однороден, то связь между деформациями и напряжениями запишется так:
х=1/Е(х - (у+z))
у=1/Е(у - (z+х))
z=1/Е(z - (у+х))
где х, у, z – главные нормальные напряжения;
ν - коэффициент Пуассона;
Е - модуль Юнга.
Сдвиговые деформации можно расписать как:
ху=1/Gху; уz=1/Gуz; zх=1/Gzх G – модуль сдвига.
Упругие свойства пласта зависят от:
- минералогии;
- особенностей строения в частности солистого строения.
Прочность определяется величиной критических напряжений, при которых происходит разрушение породы.
Критические напряжения:
сжатия;
растяжения
объемное сжатие
сдвиговые
47. Обобщенный закон Гука и область его существования.
В общем случае деформация может быть записана через обобщённый закон Гука, который используется в случае неравномерного напряжённого состояния:
;
;
;
В этих выражениях - модуль продольной упругости, - коэффициент Пуассона (для горных пород 0 – 0,5), который характеризует изменение поперечных размеров.
48.Понятие истинных и эффективных напряжений в нефтегазовых пластах. Связь эффективных напряжений с внутрипластовым давлением.
В реальных геологических условиях на пласт действует горное давление.
Это горное давление воспринимается порами и флюидом:
Рг=σэф+Рпл
При равномерном напряжённом состоянии значение эффективных напряжений может быть вычислено по следующей формуле:
σэф=(σ1 +σ2 +σ3)/3
49. Зависимость фильтрационных и емкостных свойств пласта от эффективных напряжений и области их использования.
В процессе разработки залежи происходит изменение эффективных напряжений, что приводит к тому, что свойства пласта (например m,kпр) оказываются не такими, как до разработки:
m=m0*(e-α*σэф)
m=m0*σ-α
kпр= kпр.0*e-β*σэф
kпр= kпр.0* σ-β
где α,β – коэффициенты, характеризующие m или kпр.
Закон фильтрации при действии эффективных напряжений выражается формулой:
V=k(σ)/μ*gradσ
dp=-dσэф
если мы имеем степенную зависимость, то закон фильтрации запишется след. образом:
V=k*σ1-σ/μ*dσ/dx.